2017_2018學(xué)年高中物理重難點(diǎn)強(qiáng)化練（三）牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用教科版.docx

重難點(diǎn)強(qiáng)化練（三） 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用1(多選)(2015江蘇高考)一人乘電梯上樓，在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖1所示，以豎直向上為a的正方向，則人對(duì)地板的壓力()圖1At2 s時(shí)最大Bt2 s時(shí)最小Ct8.5 s時(shí)最大 Dt8.5 s時(shí)最小解析：選AD人受重力mg和支持力N的作用，由牛頓第二定律得Nmgma。由牛頓第三定律得人對(duì)地板的壓力NNmgma。當(dāng)t2 s時(shí)a有最大值，N最大；當(dāng)t8.5 s時(shí)，a有最小值，N最小，選項(xiàng)A、D正確。2如圖2所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠近。若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對(duì)于哪個(gè)車廂里有人的判斷正確的是()圖2A繩子的拉力較大的那一端車廂里有人B先開始運(yùn)動(dòng)的車廂里有人C后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人D不去稱量質(zhì)量無(wú)法確定哪個(gè)車廂有人解析：選C根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等，故A錯(cuò)誤；有拉力后，兩車同時(shí)受到拉力，同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由xat2，相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)，即后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人，故C正確；無(wú)需稱質(zhì)量，可用C項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人，故D錯(cuò)誤。3(多選)如圖3(a)所示，傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，逐漸增大F，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的圖像如圖(b)所示。取g10 m/s2，根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出()圖3Asin 0.6 Bsin 0.5C物體的質(zhì)量為2.5 kg D物體的質(zhì)量為2.0 kg解析：選AD對(duì)物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖所示，x方向：Fcos mgsin ma，從圖像中取兩個(gè)點(diǎn)(30 N,6 m/s2)，(0 N，6 m/s2)代入解得m2 kg，sin 0.6，選項(xiàng)A、D正確。4(多選)如圖4所示，質(zhì)量為M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí)，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成角。則下列說(shuō)法正確的是()圖4A小鐵球受到的合外力方向水平向左BF(Mm)gtan C系統(tǒng)的加速度為agtan DFMgtan 解析：選BC隔離小鐵球分析受力得F合mgtan ma，且合外力水平向右，故小鐵球加速度為gtan ，因?yàn)樾¤F球與凹槽相對(duì)靜止，故系統(tǒng)的加速度也為gtan ，A錯(cuò)誤，C正確。整體分析得F(Mm)a(Mm)gtan ，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。5. (多選)如圖5所示，完全相同的磁鐵A、B分別位于鐵質(zhì)車廂豎直面和水平面上，A、B與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，小車靜止時(shí)，A恰好不下滑，現(xiàn)使小車加速運(yùn)動(dòng)，為保證A、B無(wú)滑動(dòng)，則()圖5A速度可能向左，加速度可小于gB加速度一定向右，不能超過(guò)(1)gC加速度一定向左，不能超過(guò)gD加速度一定向左，不能超過(guò)(1)g解析：選AD當(dāng)小車處于靜止時(shí)，A恰好不下滑，此時(shí)mgfN，要保證A靜止，則A與小車之間的彈力不能減小，所以加速度一定向左，要保證B靜止，B在水平方向上受到摩擦力，豎直方向上受到小車的支持力、重力和吸引力，磁鐵B做加速度的合力等于摩擦力，要保證B靜止，則受到的摩擦力不能超過(guò)最大靜摩擦力，即ma(mgN)，解得a(1)g，故A、D正確。6.如圖6所示，足夠長(zhǎng)的傾角37的光滑斜面體固定在水平地面上，一根輕繩跨過(guò)定滑輪，一端與質(zhì)量為m11 kg的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為m23 kg的物塊B連接，繩與斜面保持平行。開始時(shí)，用手按住A，使B懸于距地面高H0.6 m處，而A靜止于斜面底端。現(xiàn)釋放A，試求A在斜面上向上滑行的最大距離？(設(shè)B落地后不再?gòu)椘?，且所有接觸面間的摩擦均忽略不計(jì)，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)圖6解析：設(shè)B未落地前系統(tǒng)加速度大小為a1，B落地時(shí)的速度為v，B落地后A的加速度為a2，則依據(jù)題意有：m2gTm2a1Tm1gsin 37m1a1解得a16 m/s2v202a1Hm1gsin 37m1a20v22a2x解得a26 m/s2，x0.6 m故A在斜面上向上滑行的最大距離LHx1.2 m。答案：1.2 m7.某飛機(jī)場(chǎng)利用如圖7所示的傳送帶將地面上的貨物運(yùn)送到飛機(jī)上，傳送帶與地面的夾角30，傳送帶兩端A、B的距離L10 m，傳送帶以v5 m/s的恒定速度勻速向上運(yùn)動(dòng)。在傳送帶底端A輕放上一質(zhì)量m5 kg的貨物，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。求貨物從A端運(yùn)送到B端所需的時(shí)間。(g取10 m/s2)圖7解析：以貨物為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得mgcos 30mgsin 30ma解得a2.5 m/s2貨物勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t12 s貨物勻加速運(yùn)動(dòng)位移x1at125 m然后貨物做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移x2Lx15 m勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t21 s所以貨物從A到B所需的時(shí)間tt1t23 s。答案：3 s8.如圖8所示，質(zhì)量為4 kg的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上。細(xì)繩的延長(zhǎng)線通過(guò)小球的球心O，且與豎直方向的夾角為37，已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：圖8(1)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力和車后壁對(duì)小球的壓力；(2)若要始終保持37，則汽車剎車時(shí)的加速度最大不能超過(guò)多少？解析：(1)對(duì)小球受力分析如圖所示，將細(xì)繩拉力T分解有：TyTcos ，TxTytan ，由二力平衡可得：Tymg，TxN，解得細(xì)繩拉力T50 N，車壁對(duì)小球的壓力Nmgtan 30 N。(2)設(shè)汽車剎車時(shí)的最大加速度為a，此時(shí)車壁對(duì)小球彈力N0，由牛頓第二定律有Txma，即mgtan ma解得：a7.5 m/s2，即汽車剎車時(shí)的加速度最大不能超過(guò)7.5 m/s2。答案：(1)50 N30 N(2)7.5 m/s29.如圖9所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)2 m、質(zhì)量mA4 kg的木板A放在光滑水平面上，質(zhì)量mB1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))位于A的中點(diǎn)，水平力F作用于A。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2(A、B間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g10 m/s2)。求：圖9(1)為使A、B保持相對(duì)靜止，F(xiàn)不能超過(guò)多大？(2)若拉力F12 N，物塊B從A板左端滑落時(shí)木板A的速度為多大？解析：(1)要使A、B保持相對(duì)靜止，A對(duì)B的摩擦力不能超過(guò)最大靜摩擦力對(duì)B，fmmBg，由fmmBa得：ag2 m/s2對(duì)AB，F(xiàn)(mAmB)a10 N。(2)當(dāng)F12 N10 N，A、B相對(duì)滑動(dòng)對(duì)B，aBg2 m/s2對(duì)A，F(xiàn)fmmAaA得：aA2.5 m/s2設(shè)B從A上滑落須用時(shí)間t，則aAt2aBt2得：t2 s對(duì)A：vaAt5 m/s。答案：(1)10 N(2)5 m/s10如圖10甲所示，質(zhì)量為m1 kg的物體置于傾角為37的固定且足夠長(zhǎng)的斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，t11 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分vt圖像如圖乙所示，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：圖10(1)拉力F的大小；(2)t4 s時(shí)物體的速度v的大小。解析：(1)設(shè)F作用時(shí)加速度為a1，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知Fmgsin mgcos ma1撤去力F后，據(jù)牛頓第二定律，有mgsin mgcos ma2由圖像斜率可得a120 m/s2，a210 m/s2，